Redis中的鍵值過期操作
- 2019 年 11 月 12 日
- 筆記
1.過期設置
Redis 中設置過期時間主要通過以下四種方式：
- expire key seconds：設置 key 在 n 秒後過期；
- pexpire key milliseconds：設置 key 在 n 毫秒後過期；
- expireat key timestamp：設置 key 在某個時間戳（精確到秒）之後過期；
- pexpireat key millisecondsTimestamp：設置 key 在某個時間戳（精確到毫秒）之後過期；
下面分別來看以上這些命令的具體實現。
1）expire：N 秒後過期
127.0.0.1:6379> set key value OK 127.0.0.1:6379> expire key 100 (integer) 1 127.0.0.1:6379> ttl key (integer) 97其中命令 ttl 的全稱是 Time To Live 表示此鍵值在 n 秒後過期。例如，上面的結果 97 表示 key 在 97s 後過期。
2）pexpire：N 毫秒後過期
127.0.0.1:6379> set key2 value2 OK 127.0.0.1:6379> pexpire key2 100000 (integer) 1 127.0.0.1:6379> pttl key2 (integer) 94524其中 pexpire key2 100000 表示設置 key2 在 100000 毫秒（100秒）後過期。
3）expireat：過期時間戳精確到秒
127.0.0.1:6379> set key3 value3 OK 127.0.0.1:6379> expireat key3 1573472683 (integer) 1 127.0.0.1:6379> ttl key3 (integer) 67其中 expireat key3 1573472683 表示 key3 在時間戳 1573472683 後過期（精確到秒），使用 ttl 查詢可以發現在 67s 後 key3 會過期。
小貼士：在 Redis 可以使用 time 命令查詢當前時間的時間戳（精確到秒），示例如下：
127.0.0.1:6379> time
1) "1573472563"
2) "248426"
4）pexpireat：過期時間戳精確到毫秒
127.0.0.1:6379> set key4 value4 OK 127.0.0.1:6379> pexpireat key4 1573472683000 (integer) 1 127.0.0.1:6379> pttl key4 (integer) 3522其中 pexpireat key4 1573472683000 表示 key4 在時間戳 1573472683000 後過期（精確到毫秒），使用 ttl 查詢可以發現在 3522ms 後 key4 會過期。
5）字元串中的過期操作
字元串中幾個直接操作過期時間的方法，如下列表：
- set key value ex seconds：設置鍵值對的同時指定過期時間（精確到秒）；
- set key value ex milliseconds：設置鍵值對的同時指定過期時間（精確到毫秒）；
- setex key seconds valule：設置鍵值對的同時指定過期時間（精確到秒）。
實現示例如下：
① set key value ex seconds
127.0.0.1:6379> set k v ex 100 OK 127.0.0.1:6379> ttl k (integer) 97② set key value ex milliseconds
127.0.0.1:6379> set k2 v2 px 100000 OK 127.0.0.1:6379> pttl k2 (integer) 92483③ setex key seconds valule
127.0.0.1:6379> setex k3 100 v3 OK 127.0.0.1:6379> ttl k3 (integer) 912.移除過期時間
使用命令： persist key 可以移除鍵值的過期時間，如下程式碼所示：
127.0.0.1:6379> ttl k3 (integer) 97 127.0.0.1:6379> persist k3 (integer) 1 127.0.0.1:6379> ttl k3 (integer) -1可以看出第一次使用 ttl 查詢 k3 會在 97s 後過期，當使用了 persist 命令之後，在查詢 k3 的存活時間發現結果是 -1，它表示 k3 永不過期。
3.Java實現過期操作
本文將使用 Jedis 框架來實現對 Redis 過期時間的操作，如下程式碼所示：
public class TTLTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創建 Redis 連接 Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379); // 設置 Redis 密碼(如果沒有密碼，此行可省略) jedis.auth("xxx"); // 存儲鍵值對（默認情況下永不過期） jedis.set("k", "v"); // 查詢 TTL（過期時間） Long ttl = jedis.ttl("k"); // 列印過期日誌 System.out.println("過期時間：" + ttl); // 設置 100s 後過期 jedis.expire("k", 100); // 等待 1s 後執行 Thread.sleep(1000); // 列印過期日誌 System.out.println("執行 expire 後的 TTL=" + jedis.ttl("k")); } }程式的執行結果為：
過期時間：-1
執行 expire 後的 TTL=99
可以看出使用 Jedis 來操作 Redis 的過期時間還是很方便的，可直接使用 jedis.ttl("k") 查詢鍵值的生存時間，使用 jedis.expire("k",seconds) 方法設置過期時間（精確到秒）。
小貼士：使用 Jedis 之前，先要把 Jedis 引入到程式中，如果使用的是 Maven 項目的，直接在 pom.xml 文件中添加以下引用：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis --> <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>version</version> </dependency>更多過期操作方法，如下列表：
- pexpire(String key, long milliseconds)：設置 n 毫秒後過期；
- expireAt(String key, long unixTime)：設置某個時間戳後過期（精確到秒）；
- pexpireAt(String key, long millisecondsTimestamp)：設置某個時間戳後過期（精確到毫秒）；
- persist(String key)：移除過期時間。
完整示例程式碼如下：
public class TTLTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創建 Redis 連接 Jedis jedis = new Jedis("xxx.xxx.xxx.xxx", 6379); // 設置 Redis 密碼(如果沒有密碼，此行可省略) jedis.auth("xxx"); // 存儲鍵值對（默認情況下永不過期） jedis.set("k", "v"); // 查詢 TTL（過期時間） Long ttl = jedis.ttl("k"); // 列印過期日誌 System.out.println("過期時間：" + ttl); // 設置 100s 後過期 jedis.expire("k", 100); // 等待 1s 後執行 Thread.sleep(1000); // 列印過期日誌 System.out.println("執行 expire 後的 TTL=" + jedis.ttl("k")); // 設置 n 毫秒後過期 jedis.pexpire("k", 100000); // 設置某個時間戳後過期（精確到秒） jedis.expireAt("k", 1573468990); // 設置某個時間戳後過期（精確到毫秒） jedis.pexpireAt("k", 1573468990000L); // 移除過期時間 jedis.persist("k"); } }4.持久化中的過期鍵
上面我們講了過期鍵在 Redis 正常運行中一些使用案例，接下來，我們來看 Redis 在持久化的過程中是如何處理過期鍵的。
Redis 持久化文件有兩種格式：RDB（Redis Database）和 AOF（Append Only File），下面我們分別來看過期鍵在這兩種格式中的呈現狀態。
1）RDB中的過期鍵
RDB 文件分為兩個階段，RDB 文件生成階段和載入階段。
① RDB 文件生成
從記憶體狀態持久化成 RDB（文件）的時候，會對 key 進行過期檢查，過期的鍵不會被保存到新的 RDB 文件中，因此 Redis 中的過期鍵不會對生成新 RDB 文件產生任何影響。
② RDB 文件載入
RDB 載入分為以下兩種情況：
- 如果 Redis 是主伺服器運行模式的話，在載入 RDB 文件時，程式會對文件中保存的鍵進行檢查，過期鍵不會被載入到資料庫中。所以過期鍵不會對載入 RDB 文件的主伺服器造成影響；
- 如果 Redis 是從伺服器運行模式的話，在載入 RDB 文件時，不論鍵是否過期都會被載入到資料庫中。但由於主從伺服器在進行數據同步時，從伺服器的數據會被清空。所以一般來說，過期鍵對載入 RDB 文件的從伺服器也不會造成影響。
RDB 文件載入的源碼可以在 rdb.c 文件的 rdbLoad() 函數中找到，源碼所示：
/* Check if the key already expired. This function is used when loading * an RDB file from disk, either at startup, or when an RDB was * received from the master. In the latter case, the master is * responsible for key expiry. If we would expire keys here, the * snapshot taken by the master may not be reflected on the slave. * * 如果伺服器為主節點的話， * 那麼在鍵已經過期的時候，不再將它們關聯到資料庫中去 */ if (server.masterhost == NULL && expiretime != -1 && expiretime < now) { decrRefCount(key); decrRefCount(val); // 跳過 continue; }2）AOF中的過期鍵
① AOF 文件寫入
當 Redis 以 AOF 模式持久化時，如果資料庫某個過期鍵還沒被刪除，那麼 AOF 文件會保留此過期鍵，當此過期鍵被刪除後，Redis 會向 AOF 文件追加一條 DEL 命令來顯式地刪除該鍵值。
② AOF 重寫
執行 AOF 重寫時，會對 Redis 中的鍵值對進行檢查已過期的鍵不會被保存到重寫後的 AOF 文件中，因此不會對 AOF 重寫造成任何影響。
5.主從庫的過期鍵
當 Redis 運行在主從模式下時，從庫不會進行過期掃描，從庫對過期的處理是被動的。也就是即時從庫中的 key 過期了，如果有客戶端訪問從庫時，依然可以得到 key 對應的值，像未過期的鍵值對一樣返回。
從庫的過期鍵處理依靠主伺服器控制，主庫在 key 到期時，會在 AOF 文件里增加一條 del 指令，同步到所有的從庫，從庫通過執行這條 del 指令來刪除過期的 key。
6.小結
本文我們知道了 Redis 中的四種設置過期時間的方式：expire、pexpire、expireat、pexpireat，其中比較常用的是 expire 設置鍵值 n 秒後過期。
字元串中可以在添加鍵值的同時設置過期時間，並可以使用 persist 命令移除過期時間。同時我們也知道了過期鍵在 RDB 寫入和 AOF 重寫時都不會被記錄。
過期鍵在主從模式下，從庫對過期鍵的處理要完全依靠主庫，主庫刪除過期鍵之後會發送 del 命令給所有的從庫。
本文的知識點，如下圖所示：
7.引用&鳴謝
https://segmentfault.com/a/1190000017776475
https://www.cnblogs.com/lukexwang/p/4710333.html
